СКЛАДНІСТЬ СУГЛОБОВОЇ СИСТЕМИ

Відомо, що опорно-руховий апарат складають кістки скелета з суглобами, зв'язки і м'язи з сухожиллями, які поряд з рухами забезпечують опорну функцію організму, дозволяючи йому, наприклад, надійно спиратися на поверхню, витримуючи при цьому всю масу власного тіла. Кістки і суглоби беруть участь у рухах пасивно, підкоряючись дії м'язів, але відіграють провідну роль у здійсненні опорних функцій. Структурний каркас системи суглоба утворюють різноманітні тканини, які відомі всім нам з шкільного курсу біології як сполучні. Вони включають живі складові частини – клітини і неживі речовини – внутрішньоклітинний матеріал. Клітини, такі як фібробласти, макрофаги, жирові та інші виконують функції, необхідні для життєзабезпечення всієї тканини. Внутрішньоклітинний матеріал, що утворює певний матрикс, в якому живуть самі клітини, включає білковий колаген та еластин, які визначають фізичні характеристики сполучної тканини. Але основними з’єднувальними елементами, які утворюють жорстку ланку єдиної суглобової системи, звичайно, є кістки, сухожилля і зв’язки. Кістки є центральною структурою кожного сегмента тіла. Основною структурною одиницею кістки є остеон, або гаверсова система, що складається із ряду концентричних шарів мінералізованого матриксу, який оточує центральний канал, де знаходяться кровоносні судини та нерви. Взагалі вчені розглядають кожну кістку не як орган, що виконує властиві їй функції, а як матеріал, структуру і систему. Великим запасом міцності володіють зв'язки і хрящі суглобів. Вивчаючи опорно-рухову систему людини в загальноосвітньому навчальному закладі, дуже коротко дається значення сухожиль та зв'язок. А вони досить важливі елементи, наприклад, сухожилля з’єднують м’язи і кістки, а зв’язки забезпечують з’єднання між самими кістками суглобу. Головна відмінність між ними полягає в організації колагенових фібрил, що обумовлена їхніми функціями. Оскільки функція сухожиль полягає в поєднанні м’язової сили кістки чи хряща, а структура сухожиль забезпечує його найменшу схильність деформації внаслідок розтягуючих зусиль, вироблених м’язом. Хоча на зв’язки головним чином діють розтягуючі сили, їхня головна функція – стабілізація суглоба, тому вони влаштовані так, щоб забезпечувати багатонаправлену стабільність суглоба і пристосованість його до дії розтягуючих, стискаючих і зміщаючих зусиль. Сухожилля і зв’язки являють собою щільну сполучну тканину, що містить колаген, еластин, протеоглікани, воду і клітини – фібробласти. Протеїнові колаген і еластин синтезуються і виділяються фібробластами. Близько 70-80% сирої маси сухожилля і зв'язок складає колаген типу волокнистий білок, що характеризується значною механічною стійкістю. Колагенова фібрила – одиниця і сухожиль, і зв'язок, яка несе основне навантаження. Відмінності лише в тому, що в сухожиллях фібрили розміщені поздовжньо і паралельно одна одній, що і забезпечує максимальний опір розтягуючим зусиллям. А у зв’язках, фібрили розміщуються паралельно, косо і, навіть, спіралеподібно, що забезпечує опір силам, діючим у різноманітних напрямках. Кожна молекула колагену складається із трьох взаємопереплетених поліпептидних ланцюжків. Кожен ланцюжок включає послідовність із майже 1000 амінокислот і носить назву альфа-ланцюжка. Самі молекули колагену розміщуються рядами кінець до кінця, і 5 таких рядів, розміщених паралельно один до одного, утворюють мікрофібрилу. Колагенова фібрила, що є основною, яка несе навантаження, складається із пучків мікрофібрил, поєднаних біохімічними зв’язками поперечними з’єднаннями між молекулами колагену. Ці поперечні з’єднання знаходяться як в межах, так і між рядами молекул колагену в мікрофібрилі. Отже, функціональною основою сухожиль і зв'язок є фібрила, що утворена мікрофібрилами, які з’єднані між собою поперечними зчепленнями, від яких залежить сила фібрили. Вчені вважають, що кількість і стан поперечних зчеплень визначаються такими факторами, як вік, стать і рівень фізичної активності. Як відомо крім колагену та еластину, позаклітинний матрикс сухожиль і зв'язок включає воду і протеоглікани. Вода поєднується з ними, утворюючи гель, в’язкість якого знижується з підвищенням рівня фізичної активності. Така властивість називається тиксотропією. Опір тканини подовженню при швидкості залежить від її в’язкості: чим в’язкість вища, тим більший опір до розтягнення. При зниженні в’язкості тканини пристосовуються до розтягнення з більшою швидкістю. Крім того, в’язкість тиксотропічної тканини змінюється в результаті попередньої розминки тіла, або тривалого періоду бездіяльності. Біомеханічні властивості сухожилля і зв'язок часто характеризують взаємозв’язком «навантаження – деформація» у відповідь на розтягуючі навантаження. Як повідомляють фізіологи та лікарі, сполучна тканина частіше розривається, ніж відривається від кістки. Маса і міцність кісток та м’язів з віком знижуються. Навколо кожного суглобу знаходяться не поодинокі, а ціла група м’язів, кожен з яких здійснює контроль руху в обмеженій кількості напрямків. Вивчаючи електричні властивості кісток, вчені прийшли до висновку, що коли колагенові волокна кісток, сковзають відносно одне одного, у кістці створюються електричні потенціали, які отримали цікаву назву п’єзоелектричний ефект кістки. Встановлений зв'язок між механічним навантаженням на кістку і зв’язані з нею електричні ефекти. Наприклад, слабкі електричні токи можуть викликати утворення кісткових мозолів. Такі відкриття допомагають у лікуванні переломів, які погано зростаються, а також відтягують період старіння суглобів, попереджаючи розвиток остеопорозу.

ПОРІВНЯЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ПОТОВИХ ЗАЛОЗ

Потові залози відносяться до простих трубчастих залоз, які знаходяться на межі під шкірною жировою клітковиною і сітчастим шаром дерми. Кожна, окремо взята залоза, складається з тіла і вивідного потового протоку, який проходить у сполучній тканині шкіри. Відкриваються вони назовні у вигляді потової пори або впадають в одну з волосяних воронок і разом виходять з протоком сальної залози. Потові залози - похідні елементи шкіри, які виробляють, а потім і виділяють піт, чим беруть участь у терморегуляції і обумовлюють індивідуальний запах людини. У шкірі людини налічується 3 млн. потових залоз, а в шкірі долонь і підошов на 1 куб.см поверхні відкривається понад 300 залоз. Загальна секреторна поверхню епітелію всіх потових залоз складає приблизно 5 кв.м. За добу виділяється 500-600 мл поту. Однак при важкій роботі, в сильну спеку і при лихоманці кількість поту може зростати до 2-4 і, навіть, до 10 л. Захворювання потових залоз доставляють певний дискомфорт людині, а також вони сприяють розвитку деяких шкірних патологій. З них найбільш широко поширені: гіпергідроз (підвищена пітливість), гіпогідроз (зниження активності потових залоз), ангідроз (повна відсутність потовиділення). Багатьом здається, що літні люди мають сильний і характерний запах. Це правда, адже неприємний запах тіла - один з "побічних ефектів" старіння. Зазвичай запах тіла є результатом життєдіяльності бактерій, а піт нічим не пахне. Існує два типи потових залоз: еккринні і апокринні залози. До еккринних (екзокринних) належить переважна більшість потових залоз. Вони розташовуються на всій поверхні тіла людини, але найбільша концентрація відзначається в області грудної клітки, пахв, спини, а також на обличчі, долонях і стопах, за винятком червоної облямівки губ, головки статевого члена та внутрішньої поверхні крайньої плоті, клітора і малих статевих губ. Еккринні потові залози називаються малими залозами, загальна їхня кількість – 2-5 млн. На долонях і підошвах понад 400 на 1 см2, в шкірі чола близько 300 на 1 см2. Процес потовиділення на підошвах і долонях йде практично безперервно. Причому на цих ділянках виділення поту не збільшується в умовах високої температури, зате помітно підвищується при зміні емоційного стану людини - психічне потовиділення. У дітей щільність потових залоз через меншу поверхню шкіри в кілька разів вище, ніж у дорослих. Еккринові залози характеризуються підвищеною активністю. А все тому, що їхнім основним завданням є підтримання нормальної температури тіла. Це, так зване, термічне потовиділення. Для його здійснення залози виділяють піт - прозору рідину, яка допомагає охолоджувати організм шляхом випаровування та сприяють виведенню непотрібних продуктів обміну (шлаків) і зволоженню шкіри. Зміни саме в еккринових залозах часто стають причиною підвищеної пітливості - гіпергідрозу. Апокринні залози помітно поступаються еккринним за чисельністю і значенням. Вони переважно розташовуються на волосистих частинах, в пахвовій і паховій областях, але не функціонують до настання статевого дозрівання. Апокринні потові залози – досить великі і локалізуються в шкірі пахвових западин, в області лобка і прилеглої до нього частини живота, шкірі мошонки, великих статевих губ, промежини, особливо навколо заднього проходу і навколо соска молочних залоз. Найбільш розвинені пахвові апокринні потові залози. У жінок апокринні потові залози розвинені сильніше, ніж у чоловіків; вони змінюють свій об’єм відповідно фазам менструального циклу. Вважають, що залози апокринового типу виділяють піт, який має досить неприємний запах. Однак це в корені не вірно. Сам піт абсолютно не має запаху. Він на 98% складається з води і 2% органічних і неорганічних речовин (хлориди, сечовина, аміак, молочна кислота та ін.). Але разом з рідиною залози виділяються певні продукти обміну, які, у свою чергу, розкладаються при дії на них мікроорганізмів. При цьому випаровуються різні пахучі речовини, такі як ацетон, метанол та інші. До того, піт апокринних залоз жирний. Таким чином, секрет, що виділяється апокринними залозами, при взаємодії з бактеріями і іншими мікроорганізмами перетворюється на індивідуальне джерело запаху людини. Вважається, що саме цей «аромат» залучає «другу половинку». Запах поту партнера впливає на сексуальний потяг, що здатний як збільшувати його, так і зменшувати. У зв'язку з цим багато хто вважає, що саме апокринні залози виділяють ті самі «феромони любові».

ФІЗІОЛОГІЧНІ ОСНОВИ РІЗНИХ ВИДІВ ТРАВЛЕННЯ

Залежно від походження гідролітичних ферментів травлення поділяють на три типи: власне, симбіонтне та аутолітичне: - власне травлення здійснюється ферментами, синтезованими залозами; - симбіонтне травлення відбувається під впливом ферментів, синтезованих симбіонтами (мікроорганізмами) травного тракту (переварювання клітковини їжі в товстій кишці); - аутолітичне травлення здійснюється під впливом ферментів, що містяться в складі прийнятої їжі (материнське молоко містить ферменти, необхідні для його травлення). Залежно від локалізації процесу гідролізу харчових речовин розрізняють внутрішньоклітинне і позаклітинне травлення, яке є порожнинним і пристінковим, або мембранним. Внутрішньоклітинне травлення - процес гідролізу речовин усередині клітин клітинними ферментами. У людини внутрішньоклітинне травлення буває в лейкоцитах і клітинах тонкого кишечнику - ентероцитах. Наприклад, фагоцити - приклад використання цього способу гідролізу. Як правило, внутрішньоклітинне травлення здійснюється за допомогою гідролаз, розташованих в лізосомах. Порожнинне травлення відбувається в порожнинах шлунково-кишкового тракту, починаючи з ротової, але його вираженість скрізь різна. Здійснюється воно за допомогою ферментів травних секретів на різній відстані від місця їх утворення. Наприклад, це слинні залози, залози шлунка, підшлункова залоза, численні залози слизової оболонки кишечника, що виробляють відповідні соки, в яких крім різних компонентів містяться ферменти - гідролази, що здійснюють гідроліз білків, складних вуглеводів, жирів. Як правило, гідроліз відбувається у водній фазі і багато в чому він визначається рН середовища, температурою, а для ліпаз - вмістом у середовищі емульгатора жиру - жовчних кислот. Він закінчується утворенням дрібних молекул - дисахаридів, дипептиду, жирних кислот, моногліцеридів. Порожнинне травлення у людини є незначним. За типом порожнинного травлення гідролізуються високомолекулярні речовини. Гідроліз низькомолекулярних сполук закінчується на мікроворсинках тонкого кишечника. Ферменти, фіксовані на мембранах клітин тонкого кишечнику, мають більш триваліший термін "корисної роботи" порівняно з тими ферментами, які містяться у порожнині. Таким чином, порожнинне травлення - це гідроліз поживних речовин, який іде в порожнині в розчині, де контактують розчинені ферменти та розчинені субстрати, а також на поверхні твердих частинок їжі, волокнах сполучної тканини, згустках слизу. Пристінкове чи мембранне (контактне) травлення відбувається в тонкій кишці на поверхні мікроворсинок за участю ферментів, фіксованих на клітинній мембрані. Пристінкове травлення проходить на мембрані глікокалікса мікроворсинок ентероцитів за допомогою фіксованих ферментів, активні центри яких направлені на субстрат. Під час цього виду травлення дуже швидко проходить гідроліз близько 80% вуглеводів, 60% жирів та пептонів. Перевагою цього травлення є також його стерильність, так як структура ворсинок та глікокалікса не дає можливості мікроорганізмам пройти в кров та в лімфу. Особливо важливе значення мембранне травлення відіграє у розщепленні дицукрів до моноцукрів, дрібних пептидів - до амінокислот. Особливостями мембранного травлення є: -висока швидкість (у десятки тисяч разів швидша за порожнинне); -здатність високомолекулярних сполук іноді всмоктуватися швидше за низькомолекулярні, що залежить від ролі транспортних білків; -висока залежність від достатності повноцінних білків у раціоні, оскільки побудоване на білках-носіях; -висока регуляторна здатність (від високої швидкості всмоктування до майже повного припинення його); -відокремленість від зони діяльності мікрофлори кишечнику. Перехід від порожнинного травлення до пристінкового здійснюється поступово, через два важливих у функціональному відношенні шарів - шару слизових накладень і шару глікокаліксу. Потім йде власне шар пристінкового (мембранного) травлення, в якому відбувається остаточний гідроліз поживних речовин і подальший їх транспорт через ентероцит в кров або лімфу.

ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ СТІЙКОСТІ ТІЛА ЛЮДИНИ

Положення тіла в просторі – це нейромеханічна реакція, що забезпечує підтримання рівноваги. Кожна біологічна система знаходиться у механічній рівновазі, якщо сили, що на неї діють, в сумі дорівнюють нулю. Ця система характеризується стійкістю, якщо після певних навантажень та змін, вона повертається в попередній стан. Головною для людини у підтриманні власного тіла є, звичайно, стійкість м’язо-кісткової системи. До її стійкості належить не лише положення тіла відносно опори, а також забезпечення необхідного положення сегментів тіла, які не беруть участі в русі і переміщенні тіла. Здатність підтримувати вертикальне положення залежить від положення лінії дії вектора загальної маси тіла відносно опорної основи. При вертикальному положенні тіла опорна основа визначається положенням ніг і включає ділянку під ногами та між ними. Чим ширше розсунуті ноги, тим більше опорної основи і більша стійкість людини. Але стійкість обернено пропорційно зв’язана з висотою центру ваги тіла. Рівновага тіла – це: - вроджений рефлекс і набута навичка установки тіла в стійке положення; - здатність зберігати стійкість тіла та її окремих ланок в опірній і безопірній фазах рухової дії; - процес, що вимагає безперервних рухів тіла, які є результатом взаємодії вестибулярного й зорового аналізаторів, суглобово-м’язової пропріорецепції, вищих відділів ЦНС; - аспект координації, який визначається як здатність утримувати положення тіла при будь-яких мінливих ситуаціях навколишнього середовища; - стан стійкого положення тіла в просторі; - різновид різних стійок на ногах, які виконуються в умовах, що вимагають розвиненої навички збереження стійкості. Коли ми знаходимося у вертикальному положенні, наше тіло розкачується то вперед, то назад. М’язова активність, яка оберігає нас від втрати рівноваги і падіння, являє собою нашу автоматичну активність у відношенні керування положенням тіла. Коли людина розкачується вперед і назад, зорові, сомато-сенсорні і вестибулярні чутливі нервові закінчення генерують ці коливання і викликають компенсаційні реакції відповідних м’язів. Збільшення кількості падінь у похилому віці – це зниження здатності контролювати розкачування тіла вперед-назад. На коректування положення тіла впливає та частина, яка забезпечує контактування з навколишнім середовищем. Коли людина знаходиться у вертикальному положенні і тільки ноги контактують з навколишнім середовищем, реакція була лише у м’язах ніг. Але при використанні кистей рук для забезпечення підтримання тіла реакція більша саме в м’язах рук, а не ніг. При виконанні людиною рухів або при збереженні певного положення тіла на окремі ланки опорно-рухового апарату діють певні зовнішні і внутрішні сили. Зовнішні сили, прикладені ззовні, і виникають при взаємодії із зовнішніми тілами. До зовнішніх сил належать: сила тяжіння, сила реакції опори, сила лобового опору середовища, сила тертя, сила інерції. Внутрішні сили виникають всередині тіла людини при взаємодії різних його частин та поділяються на активні і пасивні. Основною з активних сил є сила м’язової тяги. До пасивних сил належать сила еластичної тяги м’яких тканин, наприклад, зв'язок та фасцій, сила опору кісток і хрящів та сила молекулярного зчеплення синовіальної рідини. Найбільш важливим сегментом для стійкості всього тіла є тулуб. Головними у ньому вважаються грудна клітка зверху і таз знизу, що пов’язані хребтом. Стійкість самого хребта контролюється загальними м’язами, що поєднують грудну клітку і таз та м’язами і зв’язками, які прикріплені до поперекових хребців. Але загальні м’язи грудної клітки і тазу є важливішими у відношенні розподілу зовнішніх навантажень, що сприймаються тулубом. Цікаві експерименти проводились, щоб з’ясувати значення окремих сегментів тіла у підтриманні стійкості. Наприклад, стоячу у вертикальному положенні людину просили підняти горизонтально руку. Дельтоподібний м’яз відіграє в цьому головну роль, і проаналізувавши, фізіологи з’ясували, що найшвидше м’яз зреагував через 120 мс після подачі сигналу. Але за 50 мс до даної дії прийшли у збудливий стан сухожилля, які обмежовують з боків підколінну ямку, звичайно на тій же стороні тіла. Вчені вважають, що дія м’язів ніг слугує двом цілям: забезпечує попереджувальну стабілізацію з врахуванням інерційних ефектів наступного руху руки і створює міцний зв’язок між рухом кінцівки відповідною реакцією земної поверхні, що дотикається до стоп. Міжкінцівкові реакції, які обумовлюються положенням тіла, досить помітні при використанні двох кінцівок для підтримання положення тіла. Якщо зміщується одна нога під час стояння, ходьби чи просто балансування – це викликає двохсторонню реакцію і друга нога включається у підтримання тіла. Двохстороння реакція створює більш стабільну базу для стійкості тіла в просторі. Аналогічно, якщо впливати на кисть руки, стискаючу щось для підтримання, це може викликати автоматичну реакцію, пов’язану з положенням тіла. Вченими з’ясовано, що керування положенням тіла не засновується на численних рефлекторних реакціях і не може бути попередньо запрограмованою реакцією. Швидше всього керуванням положенням тіла є адаптивною особливістю рухової системи організму, яка ґрунтується на інтеграції аферентного вхідного сигналу і еферентного вихідного сигналу. Особливістю автоматичних реакцій, обумовлених положенням тіла, є прояв короткочасної прихованої дії м’язів, які не беруть безпосередньої участі в даному русі. Наприклад, робота ліктьового суглобу послідовно викликала невидимі реакції у м’язах зап’ястка.

КЛІТИНИ КІСТКОВОЇ ТКАНИНИ

Вивчаючи скелет людини, учні досить часто не придають значення особливостям клітинної будови кісткової тканини. А саме клітини є тими цеглинками, які створюють основу опори тіла. Кісткова тканина формує скелет організму, який відіграє роль опори і переміщення тіла у просторі – опорно-механічна функція. Завдяки значній міцності кісток скелета забезпечується захист внутрішніх органів і тканин від пошкоджень – захисна функція. Кісткова тканина є депо мінеральних речовин (кальцію, фосфору та інших хімічних елементів) в організмі. Також вона виконує ще декілька життєво важливих функцій. Кісткова тканина складається з трьох компонентів: клітин, органічного матриксу та мінеральних речовин. На частку клітин припадає лише близько 3% обсягу кісткової тканини. Кісткову тканину складають такі клітини як: остеобласти, остеоцити, остеокласти та міжклітинна речовина, яку становлять осеїнові волокна і осеомукоїд. Остеон – це кісткова трубка, в центральному каналі якої лежить так звана живильна судина і локалізовані остеобласти та остеокласти. Остеон є морфо-функціональною одиницею компактної частини діафіза трубчастої кістки. Остеобласти Остеобласти - молоді клітини кісткової тканини, які розташовуються у місцях новоутворення тканини, а у дорослому організмі – в окісті та місцях регенерації кістки. У вже сформованій кістці вони зустрічаються тільки в ділянках руйнування і відновлення кісткової тканини. У кістках, що утворюються, вони покривають майже суцільним шаром усю поверхню кісткової балки. Остеобласти бувають різної форми: кубічної, пірамідальної або багатокутньої. Діаметр їх тіла близько 15-20 мкм. Здатні до розмноження. Поступово остеобласти диференціюються у остеоцити, при цьому кількість органел у клітині зменшується. Міжклітинна речовина, яка утворюється остеобластами, замуровує клітину з усіх боків і просочується солями кальцію. Остеобласти мають неправильну полігональну форму, ядро округлої або овальної форми, часто розміщене ексцентрично, містить одне або кілька ядерець. В цитоплазмі остеобластів добре розвинуті ендоплазматична сітка, мітохондрії і комплекс Ґольджі. Остеобласти – клітини внутрішнього шару окістя, що утворюють кісткову тканину та забезпечують ріст кісток. Основна функція остеобластів – синтез білків органічного матриксу, зокрема – колагену, остеокальцину та остеопонтіну. Згодом в органічному матриксі відкладаються мінеральні речовини. Остеобласти, оточені мінералізованим органічним матриксом, перетворюються в остеоцити. Остеоцити Остеоцити – основні високодиференційовані клітини кісткової тканини, занурені в щільну міжклітинну речовину - матрикс кісткової тканини. Вони мають видовжену форму, і знаходяться в порожнинах, так званих лакунах, що повторюють форму клітини. Тіла остеоцитів розташовані у смугах основної кісткової речовини, а відростки у канальцях навколо цих смуг. Від порожнини відходять кісткові канальці, які анастомозують між собою і містять відростки остеоцитів. По цих канальцях відбуваються обмінні процеси між остеоцитами і судинами через тканинну рідину. Тобто остеоцити з’єднані між собою променеподібними канальцями. Формуються остеоцити із остеобластів в процесі розвитку кісткової тканини. Вони становлять 95% від усіх кісткових клітин. Остеоцити підтримують нормальний стан міжклітинної речовини - кісткового матриксу. Остеокласти Остеокласти – клітини, здатні розчиняти та руйнувати кісткову речовину. Це великі багатоядерні клітини з мікроворсинками у вигляді гофрованої облямівки. Вони беруть участь у руйнуванні і розсмоктуванні кісткової тканини з утворенням навколо них кісткових порожнин. які руйнують кістку і хрящ. Процес цей може йти як з поверхні хряща, від його зовнішньої оболонки - перихондрія, що перетворюється потім в окістя, так і усередині його. Остекласти мають багато протеолітичних ферментів, мітохондрій, лізосом і вакуоль. У них добре виражений комплекс Гольджі. Остеокласти є спеціалізованими макрофагами. Таким чином, у той час як остеобласти відкладають кістковий матрикс, остеокласти руйнують його. Головна функція остеокластів – резорбція, тобто руйнування кісткової тканини. Кожний десятий остеобласт після завершення формування кісткової речовини опиняється замурованим у мінералізований матрикс і перетворюється після цього в остеоцит. Інші остеобласти залишаються на поверхні кістки і переходять у неактивний стан, утворюючи плоскі клітини, які вкривають до 80% кісткової поверхні у скелеті дорослої людини. Регенерація кістки відбувається за рахунок малодиференційованих клітин окістя і ендоста, а ендост – це тонковолокниста сполучна тканина, збагачена остеобластами і остеокластами, яка обмежовує кістковомозкову порожнину.

ЧЕРВОНА РІДИНА ЖИТТЯ

Вивчаючи кровоносну систему, учні 9 класу і не здогадувались, яке безцінне значення крові та її постійного руху в житті людини. Кров неспинно циркулює протягом усього життя по двох колах кровообігу. В підручниках чітко вказано за скільки часу відбувається рух крові в малому та великому колах. Це зовсім небагато, але ж за такий короткий строк кров встигає виконати велику кількість задач. Всі старшокласники знають функції крові, так як у підручнику з біології людини чітко висвітлене дане питання. Але чи є деякі функції першочерговими, чи всі вони рівнозначні? Чи має значення кількість самої крові в організмі? Чи існує хоч одна система органів у людини, яка б не була взаємозв’язана з кровоносною. Відповідь, звичайно, стверджувальна, адже кожна система органів має певні взаємозв’язки із кровоносною. Які ж вони? Кровоносна і дихальна. Дихальна функція крові пов’язана з тим, що легені насичують кров киснем, який доставляється в клітини завдяки гемоглобіну, що міститься в еритроцитах. Кінцевим пунктом переміщення повітря по дихальних шляхах є альвеоли, загальна поверхня яких близько 100 м2. Альвеоли обплетені густою мережею капілярів і розташовані так щільно, що капіляри затиснуті між ними. Усього 1 секунду перебуває кров у капілярах легенів, і за цей час вуглекислий газ із крові переміщується в повітряний простір альвеоли, а кисень із альвеол - у кров. Вуглекислий газ видаляється з легенів назовні під час видиху, а кисень з кров’ю прямує до всіх клітин організму. Кровоносна і серце. Кровопостачання серця забезпечується двома вінцевими артеріями, які починаються від цибулини аорти з під лівої та правої кишеньки клапану. Розташовуються артерії по вінцевій та міжшлуночковій борознах. Вінцеві артерії розгалужуються до капілярів у всіх трьох оболонках стінки серця. Кров із капілярів збирається у серцеві вени, венозний синус і впадає безпосередньо у праве передсердя. Стінка серця добре постачається кров’ю, судинні стовбури широко між собою сполучаються. Під час систоли шлуночків венозна кров через вінцеву пазуху надходить до порожнини правого передсердя. Артеріальна кров при цьому в товщу стінок шлуночків не потрапляє: м’яз серця, скоротившись, стискує внутрішньо серцеве судинне русло. У фазі діастоли шлуночків, коли одночасно закриваються клапани аорти і відкриваються отвори вінцевих артерій, артеріальне русло серця наповнюється кров’ю. Кровоносна і травна. У кров надходять поживні речовини, засвоєні у травній системі, які вона доставляє до кожної клітини. У порожнинах ворсинок тонкого кишечника розміщуються кровоносні та лімфатичні капіляри, елементи гладенької м’язової тканини, нервові волокна. Ворсинки й мікроворсинки є основним «пристроєм», який забезпечує всмоктування поживних речовин. Безпосередньо до крові переходять розчинені у воді глюкоза, амінокислоти, солі мінеральних речовин. Продукти розщеплення жирів (гліцерин і жирні кислоти) надходять спочатку в лімфу, а з нею потрапляють до кровоносної системи. Кровоносна і видільна. Із клітин в кровоносне русло надходять продукти обміну, наприклад такі як сечовина, вуглекислий газ, які кров доставляє в органи, які займаються їхньою утилізацією: сечовину у нирки, вуглекислий газ у легені. Із кишечника капіляри забирають токсини і доставляють у печінку, які їх знезаражує. Нирки щоденно фільтрують 2000 літрів крові. До капсули кожного нефрону підходить відгалуження ниркової артерії - привідна артеріола. Вона розгалужується на 20-25 капілярів, які утворюють у нирковій капсулі клубочок, а потім збираються у відвідну артеріолу. Діаметр привідної артеріоли більший, ніж відвідної, тому в капілярах клубочка створюється високий тиск. Під тиском крізь стінки капілярів і ниркової капсули до її порожнини фільтрується рідина, подібна до плазми крові. У ній відсутні лише формені елементи крові й великі за розміром молекули білків, що не проходять крізь пори стінок капілярів клубочка. Відвідна артеріола гілкується, формуючи навколо звивистих канальців і петлі нефрону капілярну мережу. Ці капіляри зливаються у венулу. Венули, по яких кров рухається від нефронів, збираються в ниркову вену, що виносить кров з нирки. Кровоносна і опорно-рухова. Зовні кістка вкрита окістям - щільною оболонкою із сполучної тканини, яка пронизана нервами і кровоносними судинами. Функція судин – забезпечення поживними речовинами та іншими життєво необхідними елементами, які транспортуються кров’ю. Основною структурною одиницею кісткової тканини є остеон. У центрі остеону міститься канал, через який проходять судини. У плоских кістках та головках трубчастих міститься червоний кістковий мозок - кровотворна тканина, в якому утворюються клітини крові. Кровопостачання м’язів здійснюється м’язовими гілками, розміщеними поблизу артерій. У м’язі кровоносні судини розгалужуються, внаслідок чого кожне волокно оплете сіткою кровоносних капілярів. Через стінки капілярів і сарколему м’язового волокна відбувається обмін речовин. Кровоносна і ендокринна. Усі залози внутрішньої секреції секретують гормони, кров транспортує їх до клітин і особливо тих органів, для яких вони призначені. Працездатність організму залежить від рівня в крові глюкози, що є для клітин джерелом енергії. Якщо енерговитрати зростають, концентрація глюкози в крові падає. Аби повернути її до належного рівня, у діяльність органів, що постачають у кров цей енергоносій, втручаються регуляторні системи. Першим нестачу глюкози в крові фіксує гіпоталамус, де міститься нервовий центр регуляції гомеостазу. Він надсилає нервові імпульси до печінки, і в ній зростає продукція глюкози з глікогену. Одночасно сигнали надходять до надниркових і підшлункової залоз, стимулюючи секрецію адреналіну, норадреналіну й глюкагону. Потрапивши до печінки, ці гормони стимулюють вироблення глюкози й виведення її в кров. Отже, у кожної речовини є свої «адреси доставки» та місця запасу. Кровоносна і покривна. Організм людини, як і всі фізичні тіла, обмінюється із середовищем тепловою енергією. Якщо температура середовища нижча за температуру фізичного тіла, тіло віддає тепло, тобто охолоджується. Якщо температура середовища вища, будь-яке тіло отримує тепло й має нагріватися. Організм людини тільки-но оцінить зміни температури середовища як загрозливі для себе, його теплообмін змінюється. Так, щоб запобігти перегріванню, організм збільшує тепловіддачу, а зі зниженням температури середовища - зменшує. Основним переносником тепла в організмі є кров, що має високу теплоємність. Циркулюючи кровоносною системою, вона нагрівається в «гарячих» органах і переносить тепло до тих, що розігріті менше. Кровоносна і нервова. Складові частини ЦНС – головний і спинний мозок покриті трьома оболонками, однією з яких є судинна. Як і всі органи тіла вони кровопостачаються, отримуючи поживні речовини і видаляючи продукти обміну. Головний мозок отримує артеріальну кров з двох джерел: внутрішніх сонних і хребетних артерій. Кровоносна і статева. Статеві системи чоловіка і жінки відрізняються у залежності від фізіологічних функцій. Тому і зв'язок їх з кровоносною системою має певні відмінності. По-перше, чоловічий статевий орган у анатомічній будові має спеціальні печеристі тіла, які під час статевого акту наповнюються кров’ю. У вагітних жінок утворюється пуповина, в якій переплітаються судини матері і малюка. Завдяки цьому йде живлення і дихання зародка і плода. Кровоносна і сенсорні. Основних сенсорних систем – 5: зорова, слухова, смакова, нюхова і дотикова. Кожна з них потребує кровопостачання своїх клітин та зумовлює деякі особливості функціонування. Око вкрите трьома оболонками. Під склерою міститься судинна оболонка, де розгалужуються кровоносні судини, які забезпечують кров'ю сітківку. Попереду судинна оболонка переходить у райдужну оболонку, клітини якої містять пігмент меланін. Його концентрація визначає колір очей. Судинна оболонка утворює рідину - вологу передньої та задньої камер ока. Передня камера - між рогівкою і райдужкою, задня камера - між райдужкою та кришталиком. Вони постачають рогівку і кришталик поживними речовинами, оскільки останні не мають кровоносних судин. Звук океану, який ми чуємо, прикладаючи до вуха морську мушлю - це насправді не океан, а звук крові, що біжить по вушних венах. При емоційних переживаннях, сильному переляку, тривоги у людини напружуються скроневі м‘язи. Постійна скутість цих м’язів може вести до здавлення судин слухового проходу, що і викликає відчуття шуму, дзвону, гулу у вухах. Шум у 65-90 дБ призводить до змін у діяльності органів кровообігу. Рецептори смаку і нюху розміщені у слизовій оболонці носової та ротової порожнин, які досить добре кровопостачаються. А певний малюнок пальців людини, які є основним органом дотику в людини, створюється саме кровоносними судинами. Типовими прикладами статичного сліду є відбиток пальця руки з відображенням капілярного візерунка. Таким чином, розглянувши приклади із функціонування організму людини, можна зробити висновки, що без взаємодії кровоносної системи з іншими фізіологічними системами організм функціонувати не буде. Кров – це основна рідина життя, а кровообіг – основний транспортний потік тварин та людини.

ГЕНЕТИЧНА ПАМ'ЯТЬ

Пам'ять є комора розуму. Локк

Кожен учень старшої школи може відповісти на запитання: що таке пам'ять. Може назвати рухову, емоційну, образну (зорову, слухову, нюхову) та деякі інші види. З погляду біологічної науки це прижиттєва пам'ять, в якій зберігається інформація, яка отримана людиною протягом її життя. Пам'ять - це здатність відтворювати минулі події, після зберігання їх протягом деякого часу. Протягом еволюції вивчення пам'яті проводилося виключно з точки зору здатності до простого відтворення. Предметом дослідження була пам'ять як статичне сховище «слідів», в якому знаходиться інформація і з якого її після тривалого зберігання можна витягти. Принципово іншу точку зору представив І.Хофман у книзі «Активна пам'ять». Пам'ять ним розглядається «не як ізольована психофізіологічна функція, а як частина процесів відображення зовнішнього світу в нашій свідомості». Про пам'ять різні галузі біологічної науки говорять так: - фізіологи говорять про те, що процес збереження інформації пов'язаний з утворенням нервових зв'язків (асоціацій); - біохіміки - про зв'язок процесу пам'яті зі зміною складу рибонуклеїнової кислоти (РНК) та інших біохімічних структур; - психологи підкреслюють залежність пам'яті від характеру діяльності людини і спрямованості особистості. На сьогоднішній день в підручниках визначено, що: - пам'ять - це психічна властивість людини, здатність до накопичення, (запам'ятовування) зберігання, і відтворення досвіду та інформації; - пам'ять - це здатність згадувати окремі переживання з минулого, усвідомлюючи не тільки саме переживання, а його місце в історії нашого життя, його розміщення в часі і просторі; - пам'ять - це сукупність процесів і функцій, які розширюють пізнавальні можливості людини; - пам'ять охоплює всі враження про навколишній світ, які виникають у людини; - пам'ять - це складна структура кількох функцій або процесів, що забезпечують фіксацію минулого досвіду людини. Але крім неї ще існує генетична пам'ять, яка містить інформацію, що зовсім незрозуміла не лише учням, а також і дорослим. Всі погодяться з тим фактом, що наша підсвідомість – таємнича річ, яка приховує в собі багато непізнаного. Саме в підсвідомості ховаються наші таємні прагнення, наші дитячі страхи, речі, до яких ми прагнемо. Однією з таких загадок нашого мозку є так звана генетична пам'ять. Що ж це таке? Генетичною пам’яттю називають інформацію, що зберігається в ДНК і є певною програмою, з якою ми народжуємося. Виявляється, що у наших генах закодована пам'ять близько 15 тисяч поколінь. Вчені вважають, що всі дані генетичної пам’яті зазвичай нам недоступні, коли людина раціонально осмислює навколишній світ. Найчастіше генетична пам'ять проявляється в ранньому дитинстві. Вчені дослідили, що дитина в утробі матері більшість часу бачить сни, і, найімовірніше, під час сну дитина коротко згадує свою історію як історію розвитку живої істоти. Людський зародок в процесі дозрівання проходить увесь цикл еволюційного розвитку – від одноклітинного організму до немовляти. В результаті чого, новонароджена дитина зберігає в собі генетичну пам’ять, записану усіма її історичними предками, причому вона проявляється тоді, коли дитина найбільше її потребує, потребує тих вмінь, які допомогли б їй вижити. І це не просто рефлекси, це вміння і досвід. Вчені вважають, що діти народжуються з повним арсеналом знань, збережених в генетичній пам’яті і коли вони дорослішають, то доступ до цих знань обмежується. Генетична пам’ять знаходячись в далеких куточках підсвідомості, викликає неясні образи, враження та відчуття. З точки зору С.Расторгуєва, автора книги «Інформаційна війна», це проявляється саме генетична пам’ять, а мозок її переглядає і навчається: «На початкову порожнечу, яку судилося заповнити ембріону в материнському лоні, подається генетична програма, яка містить вже прожиті предками життя». Але будучи присутніми в нашій психіці, дані генетичної пам’яті зазвичай не доступні нам у свідомому осмисленні. Оскільки прояву цієї пам’яті активно протидіє наша свідомість, прагнучи захистити психіку від «роздвоєння особистості». Але генетична пам’ять може проявитися під час сну або стану зміненої свідомості (гіпноз, транс, медитація), коли контроль свідомості послаблюється. Тобто в певних умовах мозок здатний «витягнути» цю інформацію. Психолог Карл Юнг розглядав «колективне несвідоме» як глибинний рівень психіки, що не залежить від особистого досвіду, і притаманний кожній людині. Колективне несвідоме зберігає безліч первинних, початкових образів, які він назвав архетипами. Вони є не скільки спогадами, але швидше схильностями і потенційними можливостями. За словами Юнга: «Архетипів стільки, скільки типових ситуацій в житті». Карл Юнг дійшов до висновку, що існують відмінності між генетичною пам’яттю різних народів. Підтвердженням став експеримент професора Фрідмана: дітей різних рас змушували реагувати на дію однакових подразників. Цікаво те, що в кожної дитини була на них різна реакція. Гени відрізняються високою стійкістю до зовнішніх впливів і мають здатність залишатися незмінними протягом багатьох поколінь. Але вони можуть деформуватися під дією різних подразників, наприклад радіоактивного випромінювання, хімічних сполук чи електромагнітного впливу. Середовище, атмосфера, рідна мова, звуки – все це впливає на людину під час її розвитку. Навіть в мові народу міститься пам'ять про пізнання світу цим народом. Мова – це не тільки звуки, за допомогою яких ми один одного розуміємо, це також наша свідомість і мудрість предків. Саме рідна мова формує дух народу, зберігає його цілісність. Тож найсильніше сила рідного краю відчувається в маминих колискових, народних піснях, легендах, прислів’ях, приказках, в діалекті того регіону, де ми виросли. Отже, чим більше ми віддаляємося від рідної культури, тим беззахиснішими стаємо. Зараз наше життя стає більш комп’ютеризоване, новітні досягнення замінюють нам зв'язок із природою. Давайте робити все для того, щоб народна мудрість не стала нам чужою. Шануймо рідну мову й вслухаймося уважніше в фольклорні ритми! Психолог Микола Подхватілін - викладач кафедри клінічної психології, вивчаючи можливості особистості, що перебуває в стані самозаглиблення (трансу), зауважує, що генетична інформація несе в собі певний енергетичний потенціал. Енергопотенціал генетичної пам’яті також підтверджується медичною, психотерапевтичною практикою із застосуванням гіпнозу, аутотреннінга, а також медитативними практиками - в стані самозаглиблення, самоспоглядання. Тобто, якщо у людини активізується генетична пам’ять, яка їй дісталася від предків, то, - поки незрозумілим для вчених чином, - до неї переходять їхні сили. Звичайно ж, все вище сказане відноситься до генетичної пам’яті будь-якої людини, до якої б національності вона не належала. Генетична пам’ять, особливості національного менталітету властиві кожному народові, і вони зумовлюють специфічні форми його духовної культури, народності його душі. Генетична пам'ять - зберігається в генотипі, передається у спадок і відтворюється в потомстві, а прижиттєва пам'ять - накопичується протягом життя окремого організму і зникає разом з ним.